DISTRIBUZIONE DELLE TUBAZIONI NELLA FONDAZIONE
SOLUZIONI INGEGNERISTICHE E MONTAGGIO SECONDO GLI STANDARD EUROPEI
Una distribuzione efficace delle tubazioni nella fondazione è una delle fasi più critiche della progettazione ingegneristica e della costruzione, che incide direttamente sulla durabilità, l’affidabilità e le prestazioni di esercizio dell’intero edificio. Una scarsa attenzione a questo aspetto può portare a conseguenze distruttive, da perdite localizzate a danni significativi alle strutture portanti e alla violazione delle norme igienico-sanitarie. Questo articolo fornirà un’analisi tecnica approfondita degli aspetti chiave legati alla posa degli impianti nelle strutture di fondazione. Ci concentreremo sulle particolarità dell’integrazione degli impianti tecnici in diversi tipi di fondazione, come la platea svedese isolata (УШП) e le fondazioni a nastro, con particolare attenzione a garantirne l’integrità strutturale sotto carico. Verranno inoltre esaminate in dettaglio le fasi di montaggio delle tubazioni durante il getto e l’assemblaggio della fondazione, l’individuazione e la prevenzione degli errori tipici, nonché le migliori pratiche e i requisiti normativi della Germania. Comprendere questi principi è la base per creare impianti tecnici funzionali e affidabili, conformi ai più elevati standard di qualità.
PARTICOLARITÀ DELL’INTEGRAZIONE DELLE TUBAZIONI IN DIVERSI TIPI DI FONDAZIONE: УШП E FONDAZIONE A NASTRO
La distribuzione degli impianti tecnici nella fondazione richiede un approccio individuale, a seconda del suo tipo. La platea svedese isolata (УШП) è una platea di fondazione monolitica con sistemi integrati di riscaldamento (pavimento radiante), approvvigionamento idrico e fognatura. La particolarità chiave dell’УШП è che tutti gli impianti vengono posati prima del getto del calcestruzzo, formando un unico «pacchetto». Ciò richiede una progettazione ed esecuzione estremamente precise. Le tubazioni del sistema di «pavimento radiante», solitamente in polietilene reticolato (PEX-a o PEX-b) o multistrato, vengono posate su uno strato di isolamento termico (polistirene estruso XPS con densità minima di 35 kg/m³), fissate alla rete di armatura e annegate in calcestruzzo di classe non inferiore a C20/25 con resistenza al gelo F150. Lo spessore minimo dello strato protettivo di calcestruzzo sopra le tubazioni deve essere di 30 mm secondo la norma DIN 18560-2. Gli ingressi delle tubazioni idriche e fognarie (PVC, PP) richiedono l’uso di guaine speciali con impermeabilizzazione per prevenire danni e infiltrazioni d’acqua. Il taglio capillare e un drenaggio di qualità sono obbligatori per l’УШП.
La fondazione a nastro, a sua volta, rappresenta un muro continuo posato sotto le pareti portanti dell’edificio. Gli impianti (acqua, fognatura, elettricità) qui possono essere posati sia prima del getto sia dopo, sotto forma di trincee sotto il pavimento del piano terra o attraverso fori nel nastro. Per gli attraversamenti della fondazione a nastro monolitica è di importanza critica l’uso di guaine armate che superino il diametro della tubazione di almeno 50 mm, per compensare eventuali movimenti ed evitare il contatto diretto della tubazione con il calcestruzzo. Secondo la norma ДБН В.2.1-10:2018 «Basi e fondazioni di edifici e costruzioni», tutti gli attraversamenti degli impianti attraverso la fondazione devono essere sigillati con materiali elastici per prevenire l’infiltrazione delle acque di falda. La profondità di posa degli impianti esterni deve essere inferiore alla profondità di gelo del terreno (per la maggior parte delle regioni dell’Ucraina 0,8 – 1,2 m, o con adeguato isolamento), per evitare danni da rigonfiamento da gelo. Per garantire l’affidabilità si raccomanda di utilizzare tubazioni con elevata rigidità anulare, ad esempio SN8 per la fognatura.
Ogni tipo di fondazione ha i propri «punti deboli» per quanto riguarda la posa delle tubazioni. L’УШП richiede una pianificazione perfetta, data l’impossibilità di correzioni successive. La fondazione a nastro consente maggiore flessibilità, ma richiede attenzione alla sigillatura di tutti gli attraversamenti del corpo della fondazione, per evitare ponti termici e infiltrazioni di umidità.
GARANTIRE L’INTEGRITÀ STRUTTURALE DELLA FONDAZIONE NELLA POSA DEGLI IMPIANTI TECNICI
La questione del mantenimento dell’integrità strutturale della fondazione nell’integrazione degli impianti tecnici è fondamentale per la durabilità e la sicurezza dell’edificio. Qualsiasi intervento sulla struttura in calcestruzzo o cemento armato può potenzialmente ridurne la capacità portante. La posa delle tubazioni all’interno o attraverso la fondazione non deve compromettere l’integrità della gabbia di armatura e della sezione di calcestruzzo. Secondo la norma DIN 1045-1 «Strutture in calcestruzzo, cemento armato e precompresso», lo spessore minimo dello strato protettivo di calcestruzzo per l’armatura deve essere di almeno 25 mm per le fondazioni a contatto con il terreno, e di 35-50 mm in ambienti aggressivi. Le tubazioni che attraversano la fondazione devono essere posizionate in modo da non intersecare le principali barre di armatura portanti nelle zone critiche di trazione o compressione.
Per tubazioni di grande diametro o in caso di attraversamento di zone ad alto carico, è necessario prevedere soluzioni costruttive speciali. Ciò può includere un rinforzo locale dell’armatura attorno alle guaine o l’uso di elementi di armatura a U o a C. Le dimensioni delle guaine devono essere tali da lasciare uno spazio tra tubazione e guaina per una sigillatura elastica. Ad esempio, per una tubazione di diametro 110 mm, la guaina deve avere un diametro di 150-160 mm. Il materiale della guaina (acciaio, plastica densa) deve essere resistente all’ambiente aggressivo e agli impatti meccanici. Un aspetto importante sono anche i carichi dinamici. Le tubazioni, in particolare quelle di acqua calda sanitaria o riscaldamento, sono soggette a dilatazioni termiche, che possono creare ulteriori sollecitazioni sul calcestruzzo. Pertanto, l’uso di compensatori e manicotti antivibranti è obbligatorio per le tubazioni che attraversano le pareti di fondazione.
Le prove idrauliche del sistema di approvvigionamento idrico e riscaldamento a una pressione superiore a quella di esercizio sono un passaggio obbligatorio prima del getto del calcestruzzo. Ciò permette di individuare potenziali perdite che potrebbero causare, nel tempo, umidificazione e danni alla fondazione. Gli standard tedeschi, come la DIN 1988-100 per gli impianti idrici, richiedono controlli accurati sulla tenuta. Ad esempio, per gli impianti di acqua fredda la pressione di prova deve essere 1,5 volte la pressione di esercizio, ma non inferiore a 10 bar, con una tenuta di 30 minuti senza calo di pressione. Per gli impianti di riscaldamento è anch’essa 1,5 volte la pressione di esercizio, con un controllo di 120 minuti. Queste misure preventive sono di importanza critica, poiché l’accesso alle tubazioni dopo il getto del calcestruzzo è estremamente difficile o impossibile.
MONTAGGIO DEGLI IMPIANTI TECNICI NELLA FONDAZIONE: DALLA PREPARAZIONE AL GETTO
La fase di montaggio degli impianti tecnici nella fondazione è decisiva per tutto l’esercizio successivo dell’edificio. Inizia con un’accurata preparazione della base. Per l’УШП ciò comprende la formazione dello strato di drenaggio, la posa del geotessile, di uno strato di ghiaia e di un cuscino di sabbia, compattato a un coefficiente di compattazione non inferiore a 0,95 secondo Proctor. Successivamente viene posato il polistirene estruso (XPS) ad alta densità, minimo 300 kPa a compressione al 10% di deformazione, per garantire una base affidabile e l’isolamento termico. Le tubazioni fognarie (PVC, PP) vengono posate con la pendenza necessaria, tipicamente 2-3 cm per metro, per garantire il deflusso a gravità. Per tubazioni di diametro 50 mm è 3 cm/m, per 110 mm – 2 cm/m secondo la norma ДБН В.2.5-64:2012 «Impianto idrico e fognario interno».
Il passo successivo è il montaggio delle tubazioni di approvvigionamento idrico e riscaldamento. Per i sistemi «pavimento radiante» nell’УШП, le tubazioni (ad esempio PEX-a) vengono posate sulla rete di armatura o su tappetini speciali con un passo di posa di 10-20 cm, a seconda del calcolo termico. Prima del fissaggio delle tubazioni si installano obbligatoriamente le guaine per gli attraversamenti delle pareti di fondazione e dei giunti di dilatazione. Tutti i collegamenti delle tubazioni devono essere eseguiti nel modo più affidabile possibile e verificati. Il montaggio dell’impianto idrico prevede l’uso di tubazioni in polipropilene (PP) o multistrato, posate in guaine protettive corrugate, che forniscono una protezione aggiuntiva dai danni meccanici e permettono di compensare le dilatazioni lineari. Le guaine protettive possono anche aiutare in caso di piccole perdite, localizzandole.
Dopo la posa di tutti gli impianti si esegue obbligatoriamente una prova idraulica a una pressione 1,5 volte superiore a quella di esercizio, secondo la norma EN 806-4:2010 «Regole tecniche per gli impianti di acqua potabile». Il test viene eseguito per almeno 30 minuti per l’impianto idrico e fino a 2 ore per gli impianti di riscaldamento. Solo dopo aver confermato la tenuta si può procedere al getto del calcestruzzo. Durante il getto è necessario garantire una distribuzione uniforme della miscela di calcestruzzo e un’accurata vibrocompattazione, per evitare la formazione di vuoti attorno alle tubazioni, che potrebbero indebolire la struttura e creare punti di potenziali problemi. Evitare l’effetto diretto della vibrazione sulle tubazioni si ottiene con un corretto posizionamento del vibratore. Tutte le linee principali devono essere fissate per evitarne il galleggiamento durante il getto del calcestruzzo. Anche l’uso di una miscela di calcestruzzo con plastificanti migliora la sua fluidità e garantisce un miglior avvolgimento delle tubazioni.
ERRORI TIPICI NELLA DISTRIBUZIONE DELLE TUBAZIONI NELLA FONDAZIONE E COME EVITARLI
Il mancato rispetto della tecnologia e l’ignorare i requisiti normativi nella distribuzione delle tubazioni nella fondazione portano spesso a una serie di errori tipici che possono avere conseguenze serie. Uno dei più comuni è l’isolamento insufficiente o assente delle tubazioni che attraversano le pareti esterne della fondazione o passano sotto ambienti non riscaldati. Ciò porta al congelamento delle tubazioni idriche nel periodo freddo, che può causarne la rottura. Per evitarlo, secondo la norma ДБН В.2.5-67:2013 «Riscaldamento, ventilazione e climatizzazione», le tubazioni devono essere posate al di sotto della profondità di gelo del terreno oppure isolate con materiali termoisolanti con coefficiente di conducibilità termica λ ≤ 0,04 W/(m·K) e spessore calcolato in base al gradiente termico.
Il secondo errore significativo è una pendenza errata delle tubazioni fognarie o la sua assenza, che porta a ristagni degli scarichi e intasamenti. Ciò include anche una pendenza eccessiva, che causa un deflusso troppo rapido del liquido e il deposito delle frazioni solide. La pendenza ottimale per la fognatura, come indicato in precedenza, è di 2-3 cm per metro. Per evitare tali problemi, occorre utilizzare una livella o un livello laser durante il montaggio e controllare la pendenza in tutti i tratti.
Il terzo errore è l’assenza o la sigillatura errata degli attraversamenti delle tubazioni attraverso la fondazione. Ciò crea «ponti termici», che aumentano le perdite di calore dell’edificio, e permette anche l’infiltrazione di umidità e acque di falda, che può portare alla degradazione del calcestruzzo e al danneggiamento degli impianti interni. Per una sigillatura affidabile si raccomanda di utilizzare manicotti di tenuta speciali, ad esempio delle aziende Hauff-Technik o Kaimann, che garantiscono l’impermeabilità all’acqua e ai gas. Secondo lo standard tedesco DIN 18195 «Impermeabilizzazione degli edifici», tali sigillature sono obbligatorie per la protezione dall’umidità.
Il quarto errore tipico è ignorare le prove idrauliche. Ciò può far sì che piccole perdite restino inosservate fino al getto del calcestruzzo, e la loro eliminazione dopo il completamento dei lavori sarà estremamente costosa e laboriosa. L’esecuzione obbligatoria di prove idrauliche a una pressione 1,5 volte superiore a quella di esercizio, con registrazione dei risultati, è una fase chiave. Il quinto errore è una protezione insufficiente delle tubazioni dai danni meccanici durante la posa dell’armatura e il getto del calcestruzzo, che porta a microfessure o rotture. L’uso di guaine protettive corrugate e la manipolazione attenta della betoniera e dei vibratori possono ridurre notevolmente questo rischio.
REQUISITI NORMATIVI E MIGLIORI PRATICHE DELLA GERMANIA NEL CAMPO DELLA DISTRIBUZIONE DEGLI IMPIANTI NELLA FONDAZIONE
La Germania è nota per le sue rigide norme edilizie e i suoi elevati standard di qualità, il che rende la sua esperienza particolarmente preziosa nel campo degli impianti tecnici nella fondazione. Uno dei documenti chiave è la DIN 18015 «Impianti elettrici negli edifici residenziali», che, sebbene riguardi l’elettricità, stabilisce principi generali per la posa degli impianti nelle strutture edilizie, inclusa la necessità di guaine protettive e distanze dall’armatura. Per gli impianti idrici e fognari si applicano la DIN 1988 «Norme per gli impianti di acqua potabile» e la DIN EN 12056 «Sistemi di scarico a gravità all’interno degli edifici». Questi standard dettagliano i requisiti per i materiali, i diametri minimi, le pendenze, nonché le prove di tenuta.
In particolare, la DIN 1988-100 richiede che tutte le tubazioni dell’impianto di acqua potabile posate nelle strutture edilizie siano protette da danni meccanici, corrosione e condensa. Ciò significa l’uso di guaine protettive, nonché un adeguato isolamento termico per le tubazioni di acqua fredda per prevenire la formazione di condensa, che può portare a umidità e degrado della struttura. Per le tubazioni fognarie che attraversano la fondazione, la DIN EN 12056 indica la necessità di sigillature ermetiche in grado di resistere alla pressione delle acque di falda, nonché la protezione dall’ingresso di roditori. I nodi di attraversamento devono essere realizzati con elementi speciali che garantiscano l’impermeabilità fino a 1,5 bar.
Una particolare attenzione in Germania è dedicata all’isolamento acustico secondo la DIN 4109 «Isolamento acustico nell’edilizia». Le tubazioni, in particolare quelle che trasportano acqua, non devono essere fissate rigidamente alla struttura della fondazione, per evitare la trasmissione del rumore strutturale. Si utilizzano fissaggi elastici, manicotti in gomma e guarnizioni antivibranti. Ciò è di importanza critica per il comfort degli abitanti. Inoltre, dal punto di vista dell’efficienza energetica, tutte le tubazioni degli impianti di riscaldamento e acqua calda sanitaria, posate nelle parti non riscaldate della fondazione o nel terreno, devono essere isolate secondo i requisiti dell’EnEV (Energiesparverordnung – Regolamento sul risparmio energetico) per minimizzare le perdite di calore. Ad esempio, le tubazioni di riscaldamento di diametro 22 mm richiedono almeno 20 mm di isolamento con conducibilità termica di 0,035 W/(m·K).
Per l’УШП, l’approccio tedesco sottolinea la necessità di utilizzare XPS con una resistenza a compressione molto elevata (a partire da 500 kPa) e un basso assorbimento d’acqua (<0,5%). Anche l’integrazione dei cavi elettrici ha le sue particolarità: devono essere posati in tubi corrugati rigidi conformi alla classe di protezione IP67, e mantenere una distanza minima dagli altri impianti, come l’acqua, in conformità alle regole VDE (Verband der Elektrotechnik). Una progettazione completa e un rigoroso controllo in ogni fase sono la garanzia di qualità e durabilità.
SCELTA DEI MATERIALI PER LE TUBAZIONI NELLA FONDAZIONE: RESISTENZA E DURABILITÀ
La scelta dei materiali per gli impianti tecnici posati nella fondazione è fondamentale per garantirne la durabilità e l’affidabilità. I materiali devono avere un’elevata resistenza agli ambienti aggressivi, ai carichi meccanici, agli sbalzi termici e agli effetti chimici tipici del terreno e del calcestruzzo. Per gli impianti idrici la scelta ottimale sono le tubazioni in polipropilene (PP) PN20/PN25 o le tubazioni multistrato. Le tubazioni in PP si distinguono per inerzia chimica, assenza di corrosione e durabilità (durata di vita fino a 50 anni). I collegamenti si eseguono mediante saldatura termica, che garantisce la monoliticità e la tenuta del giunto. Le tubazioni multistrato, composte da strati interno ed esterno di polietilene e un foglio di alluminio tra di essi, mantengono bene la forma e sono resistenti alla diffusione di ossigeno, il che è importante per gli impianti di riscaldamento. Tuttavia, i loro collegamenti a pressare o a compressione richiedono particolare attenzione alla qualità del montaggio.
Per gli impianti fognari si utilizzano prevalentemente tubazioni in cloruro di polivinile (PVC) o polipropilene (PP). Le tubazioni in PVC sono leggere, resistenti e hanno una superficie interna liscia, che previene la formazione di depositi. La loro rigidità anulare (ad esempio SN4 o SN8) è un parametro chiave nella posa nel terreno e sotto la fondazione, dove sono presenti carichi esterni significativi. Le tubazioni in PP per fognatura mostrano anch’esse un’eccellente resistenza chimica e la capacità di sopportare alte temperature degli scarichi. I collegamenti di queste tubazioni si eseguono a bicchiere con anelli di tenuta in gomma, che garantiscono tenuta e una certa flessibilità. Secondo la norma ДБН В.2.5-64:2012, per le reti esterne si raccomandano tubazioni con rigidità anulare SN8 per evitare deformazioni sotto la pressione del terreno.
Le tubazioni per il sistema «pavimento radiante» nell’УШП sono solitamente realizzate in polietilene reticolato (PEX-a, PEX-b, PEX-c) o multistrato. Le tubazioni PEX hanno una «memoria molecolare», che permette loro di recuperare la forma dopo la deformazione, un’elevata flessibilità e resistenza alla temperatura e alla pressione. Il PEX-a è il più flessibile, il PEX-b più rigido, ma altrettanto affidabile. È importante che le tubazioni PEX abbiano uno strato antidiffusione EVOH (alcol etilenvinilico) per prevenire l’infiltrazione di ossigeno nel sistema, che potrebbe causare la corrosione degli elementi metallici della caldaia o dei collettori. Ciò è conforme ai requisiti della DIN 4726 «Sistemi di riscaldamento e raffrescamento a pavimento». La scelta dei materiali deve basarsi sui carichi di calcolo, sulla composizione chimica del terreno e sui regimi termici di esercizio, per garantire un funzionamento senza guasti del sistema per tutta la durata di vita dell’edificio. Inoltre, va considerato l’uso di moderni impianti tecnici per aumentare l’efficienza energetica.
IMPERMEABILIZZAZIONE E PROTEZIONE DELLE TUBAZIONI NELLA FONDAZIONE: UNA BARRIERA CONTRO UMIDITÀ E AGGRESSIONI
Un’impermeabilizzazione e una protezione efficaci delle tubazioni nella fondazione sono vitali per prevenire l’infiltrazione di umidità, che può portare a corrosione, degrado del calcestruzzo, muffa e un generale peggioramento del microclima interno. Tutte le tubazioni che attraversano le pareti di fondazione o la platea devono essere protette dal contatto diretto con il calcestruzzo mediante guaine. Queste guaine devono essere sufficientemente ermetiche da prevenire l’infiltrazione d’acqua. A questo scopo si utilizzano speciali manicotti di tenuta in gomma o caucciù, installati tra la tubazione e la guaina. Garantiscono l’impermeabilità fino a 1,5 bar, conformemente ai requisiti di protezione dalle acque di falda secondo lo standard tedesco DIN 18195 «Impermeabilizzazione degli edifici».
Oltre alla sigillatura degli attraversamenti, un aspetto importante è la protezione delle tubazioni stesse dall’azione aggressiva del terreno. Alcuni terreni possono avere un livello elevato di acidità o alcalinità, oltre a contenere sostanze chimiche che degradano la plastica o il metallo. In questi casi, oltre alle guaine protettive standard (ad esempio tubi corrugati), si possono utilizzare rivestimenti o avvolgimenti speciali per le tubazioni. Ad esempio, per le tubazioni in acciaio, raramente utilizzate nell’edilizia moderna per la distribuzione interna, ma applicabili per le linee di ingresso, è necessario un rivestimento anticorrosivo. Per le tubazioni in plastica, la protezione principale è costituita da materiali di qualità resistenti agli agenti chimici, oltre a una corretta posa su un cuscino di sabbia, che neutralizza gli elementi appuntiti del terreno.
Un altro fattore importante è la protezione dalla condensa. Le tubazioni di acqua fredda, specialmente in condizioni di elevata umidità del terreno, possono causare la formazione di condensa sulla loro superficie. Questa umidità può penetrare gradualmente nel calcestruzzo, riducendone la resistenza e favorendo la formazione di funghi. Per prevenire ciò, le tubazioni di acqua fredda devono essere isolate con materiali termoisolanti a celle chiuse, come gomma espansa o polietilene espanso. Lo spessore dell’isolamento viene calcolato in modo che la temperatura della superficie dell’isolamento sia superiore al punto di rugiada. Secondo la norma EN 13164 «Prodotti termoisolanti per l’edilizia», tali materiali devono avere un’elevata resistenza all’umidità e ai danni meccanici. Ciò permette di garantire non solo l’integrità strutturale, ma anche un adeguato isolamento acustico.
Una sfida separata è la protezione dai colpi d’ariete. I colpi d’ariete incontrollati nell’impianto idrico possono causare sollecitazioni eccessive sulle tubazioni e sui loro collegamenti, il che può portare a danni. L’uso di compensatori di pressione e un corretto posizionamento dei fissaggi aiuta a mitigare questi fenomeni. Tutte queste misure insieme creano una barriera affidabile contro i fattori distruttivi che agiscono sugli impianti tecnici posati nella fondazione.
PROGETTAZIONE DELLA DISTRIBUZIONE: L’IMPORTANZA DELLA MODELLAZIONE BIM E DEL COORDINAMENTO TRA INGEGNERI
La progettazione della distribuzione delle tubazioni nella fondazione è un compito complesso e multidisciplinare, che richiede alta precisione e un profondo coordinamento tra architetti, progettisti strutturali e ingegneri idraulici, elettricisti e termotecnici. Gli approcci moderni richiedono l’abbandono dei disegni bidimensionali a favore delle tecnologie di modellazione informativa degli edifici (BIM). La modellazione BIM permette di creare un unico modello digitale tridimensionale dell’edificio, in cui tutti gli impianti tecnici sono integrati in un unico spazio. Ciò consente di individuare precocemente le collisioni (intersezioni) tra tubazioni, cavi, gabbie di armatura e altri elementi strutturali. Individuare tali conflitti in fase di progettazione è molto più economico e semplice che correggere errori in cantiere.
Utilizzando la modellazione BIM, l’ingegnere idraulico può determinare con precisione i percorsi ottimali di posa delle tubazioni, minimizzando la lunghezza delle reti, il numero di curve e giunzioni, il che riduce la resistenza idraulica e il rischio di perdite. Il modello permette di tenere conto di tutti i requisiti relativi alle pendenze per la fognatura, ai raggi minimi di curvatura per l’impianto idrico, nonché degli strati protettivi di calcestruzzo necessari sopra le tubazioni. Il coordinamento con i progettisti strutturali garantisce che gli attraversamenti delle tubazioni attraverso le pareti di fondazione o la platea non compromettano la capacità portante degli elementi, aggirando l’armatura portante o prevedendo il rinforzo necessario. Ciò può includere l’uso di software specializzato per il calcolo delle sollecitazioni nelle zone di attraversamento.
Un aspetto importante è anche la considerazione della futura manutenzione e riparazione. Sebbene la maggior parte delle tubazioni nella fondazione siano considerate nascoste e non smontabili, la loro progettazione deve prevedere la possibilità di accesso ai nodi critici (ad esempio i collettori del pavimento radiante o le valvole di intercettazione) al di fuori del calcestruzzo di fondazione. Per gli impianti fognari possono essere previsti pozzetti o botole di ispezione. Questo approccio riflette il concetto di TCO (Total Cost of Ownership – costo totale di proprietà), in cui si considerano non solo gli investimenti iniziali, ma anche i costi di esercizio per tutto il ciclo di vita dell’edificio.
Il coinvolgimento di ingegneri qualificati in tutte le fasi della progettazione e l’uso di strumenti avanzati, come il BIM, sono la garanzia della riuscita realizzazione del progetto. Ciò aiuta a creare impianti tecnici affidabili, energeticamente efficienti e durevoli, conformi a tutti gli standard moderni, incluse le norme tedesche DIN ed EN. Una progettazione dettagliata è un investimento che si ripaga con l’assenza di problemi durante l’esercizio.
TERMOTECNICA DELLA FONDAZIONE E IMPATTO SUGLI IMPIANTI DI TUBAZIONI
Le caratteristiche termotecniche della fondazione svolgono un ruolo significativo nella durabilità ed efficienza degli impianti di tubazioni, in particolare quelli che trasportano un fluido termovettore (impianti di riscaldamento) o acqua fredda. Per le fondazioni di tipo УШП, la termotecnica è parte integrante della struttura, dove strati significativi di polistirene estruso (XPS) garantiscono un isolamento termico efficace. Il coefficiente di conducibilità termica dell’XPS è di circa 0,030 W/(m·K), il che permette di minimizzare le perdite di calore attraverso il terreno e garantire un’elevata efficienza del sistema «pavimento radiante». Il valore R (resistenza termica) per l’УШП può raggiungere 5-7 m²·K/W, un valore significativamente superiore rispetto alle fondazioni tradizionali.
Tuttavia, anche in strutture così efficienti, un posizionamento errato delle tubazioni può creare ponti termici. Ad esempio, le tubazioni di acqua fredda, posate troppo vicino al perimetro esterno della fondazione senza un isolamento adeguato, possono causare un raffreddamento locale del calcestruzzo e del terreno, che potenzialmente può portare al congelamento o alla formazione di condensa. Secondo la norma ДБН В.2.6-31:2016 «Isolamento termico degli edifici», tutte le tubazioni termiche che attraversano zone non riscaldate o il terreno devono essere isolate in modo tale che le perdite di calore siano minime e che la temperatura della superficie non causi condensa.
Per le fondazioni a nastro, dove le tubazioni sono spesso posate sotto il pavimento del piano terra o attraverso il corpo della fondazione, la questione dell’isolamento termico è ancora più rilevante. Le tubazioni di riscaldamento prive di un isolamento adeguato possono disperdere una parte significativa del calore nel terreno, riducendo l’efficienza dell’impianto di riscaldamento e aumentando il consumo energetico. Ciò contraddice i principi ZEB (Zero Energy Building) e porta a costi di esercizio più elevati. Gli standard tedeschi (ad esempio l’EnEV) richiedono uno spessore minimo di isolamento termico per le tubazioni di riscaldamento e acqua calda sanitaria a seconda del diametro della tubazione e del materiale isolante. Ad esempio, per tubazioni di diametro fino a 22 mm possono essere sufficienti 20 mm di isolamento, mentre per diametri maggiori o in condizioni più fredde è necessario un isolamento più spesso.
Il coordinamento del calcolo termotecnico della fondazione con il piano di distribuzione delle tubazioni è obbligatorio. Ciò permette di ottimizzare la posizione delle tubazioni, la scelta dei loro materiali e lo spessore dell’isolamento per raggiungere le prestazioni energetiche desiderate dell’edificio. Ignorare gli aspetti termotecnici può portare a perdite energetiche significative, all’aumento dei costi di riscaldamento e influire negativamente sul comfort interno. Pertanto, in questo contesto è importante considerare ogni elemento del sistema, incluse le proprietà del calcestruzzo, come vettore di calore e struttura.
FAQ
Perché è importante progettare accuratamente la distribuzione delle tubazioni nella fondazione?
Quali sono le principali differenze nella posa delle tubazioni tra УШП e fondazione a nastro?
Come garantire l’integrità strutturale della fondazione nella posa delle tubazioni?
Quali errori tipici si verificano nel montaggio delle tubazioni nella fondazione e come evitarli?
Quali standard tedeschi regolano la posa delle tubazioni nella fondazione?
Glossary
- УШП (Platea Svedese Isolata): Platea di fondazione monolitica, che funge contemporaneamente da base per il pavimento del piano terra e integra gli impianti di riscaldamento, approvvigionamento idrico e fognatura, situati nello spessore dell’isolamento termico.
- Guaina: Tubo protettivo (in acciaio o plastica) di diametro maggiore, installato attorno alla tubazione principale nel punto in cui attraversa la fondazione, per proteggerla da danni meccanici, compensare i movimenti e garantire la sigillatura.
- Tubazioni PEX: Tubazioni in polietilene reticolato, caratterizzate da elevata flessibilità, resistenza alle alte temperature e pressioni, ampiamente utilizzate per impianti di pavimento radiante e approvvigionamento idrico.
- Rigidità anulare (SN): Caratteristica della tubazione che indica la sua capacità di sopportare carichi esterni (pressione del terreno). Si esprime in kN/m²; ad esempio, SN8 significa 8 kN/m², un valore elevato per le tubazioni fognarie.
- Modellazione BIM: Tecnologia di modellazione informativa degli edifici, che permette di creare un unico modello digitale tridimensionale dell’edificio con tutti i suoi elementi e impianti tecnici, per ottimizzare la progettazione, la costruzione e l’esercizio.









